JP6993684B2 - 飛行機解体用剪断機及び飛行機解体用作業車 - Google Patents

Description

本発明は、高強度のアルミ合金等を使用した旅客機等の飛行機を解体するに好適な飛行機解体用剪断機及びその剪断機を備えた飛行機解体用作業車に関するものである。

近年、廃棄自動車のみならず、それ以外の種々のスクラップ対象物、例えば鉄筋や窓枠サッシ等の建築廃材、或いは給水管や配水管等の配管廃材等が通常の解体作業では処理しきれず、各地に各種のスクラップ対象物が集積されて解体を待つ状況となりつつある。これに対して、船舶、鉄骨建築、プラント、大型車両などの解体切断作業に際して、現場まで出向いて、鋼材等を切断してトラック等へ積み込み、製鉄所等へ原料として搬送することを目的として、自走車両に大型鋼材剪断機を備えた切断機が開発に至っている。このような切断機としては、自走車両に旋回可能及び伏仰可能に搭載された油圧作動ブームと、該ブームの先端に取付けられた遠隔操作によって開閉作動する切断用剪断機とを備える。

この切断用剪断機は、ブーム構造へ取付け可能なフレームと、取付け部を有するワークピース破壊用の一対のジョーと、これらジョーをフレームに対して取付けるためのジョー取付け手段とを有し、ジョー取付け手段は前記両方のジョーをフレームに対してかつ相互に一つの軸のまわりに揺動させ得るようにジョーをフレームに取付け、ジョー取付け手段がジョーをフレームの取付け部へ取り外し可能に取付けるためのピン部を有し、ジョー取付け手段がピン部及びフレームと独立に両方のジョーを一体に保持するような回転可能な結合部を有するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

これにより、切断対象スクラップを切断する際に、切断対象スクラップの端面から平面視矩形状に切断できるが、その切断の幅は内側に侵入する破壊用ジョーの幅と同じとなる。即ち、一対のジョーのうち、内側に侵入する破壊用ジョーの両面及びこれら面に擦り合う外側の破壊ジョーの各々の切り刃の擦り合わせで鋏で紙を切るように切断対象スクラップを連続して切断できるので、鋼板等の切断対象スクラップの切断作業における手間と労力と時間を低減し、切断作業能率を向上することができる。

特公平６－９２７０５号公報

しかしながら、このような従来の切断用剪断機では、高強度のアルミ合金等を使用した旅客機等の飛行機を解体する場合には、高強度のアルミ合金を挟み切ることに対して剪断開始時に挟持できず良好に挟み切ることができない場合があった。特に、飛行機の胴部と主翼等の羽根部とは、溶接ではなく、多数のリベットで胴部と羽根部とを結合するリベット結合が行われているため、剪断開始時に挟持できず、挟持できた場合でも擦り合わせ部分の切り刃に多大な負担が掛かることとなり、良好に挟み切ることができない場合があった。

本発明は、高強度のアルミ合金等を使用した旅客機等の飛行機を解体するに好適な飛行機解体用剪断機及び飛行機解体用作業車を得ることを目的とする。

請求項１に記載された発明に係る飛行機解体用剪断機は、開放位置と閉鎖位置の間で相対的に回動して装備された剪断刃で剪断対象物を剪断する第１ジョー部及び第２ジョー部と、
前記第１ジョー部及び／又は前記第２ジョー部を回動する油圧駆動手段とを備えた剪断機であって、
前記第１ジョー部の剪断刃として、
この第１ジョー部の厚さと同じ最大幅を有し、剪断対象物に対して切っ先が侵入する先端刃と、
この先端刃の侵入方向に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部の両面に各々配置された一対の第１剪断刃と、
この第１剪断刃取付部に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部の両面に各々配置された一対の第２剪断刃とを備え、
前記第２ジョー部の剪断刃として、
前記第１ジョー部との相対移動の際に先端刃と一対の第１剪断刃との全部及び一対の第２剪断刃の各々の一部を通過可能に受け入れる溝部と、
前記通過する先端刃の外周面を囲むように前記第１剪断刃が通過する以外の領域の前記溝部の内壁面に配された先端刃受け刃と、
前記第１剪断刃の両外周面が通過する領域の前記溝部の内壁面に沿って各々配置された一対の第１剪断刃受け刃と、
前記第２剪断刃の両外周面が通過する領域の前記溝部の内壁面に沿って各々配置された一対の第２剪断刃受け刃とを備え、
前記先端刃の切っ先が、第１ジョー部の厚さよりも小さい刃幅を有し、前記剪断対象物に対して当接可能な小口面を備え、
前記先端受け刃が、前記小口面の外辺に対向する幅受け刃と、前記先端刃の両側壁に各々対向する一対の両側受け刃とを備えたものであることを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係る飛行機解体用剪断機は、請求項１に記載の油圧駆動システムが、第１ジョー部を回動する第１油圧駆動手段と、前記第２ジョー部を回動する第２油圧駆動手段とを各々備えたことを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明に係る飛行機用解体作業車は、請求項１又は２に記載の飛行機解体用剪断機を自走車両に旋回可能及び伏仰可能に搭載された油圧作動ブームの先端に取付けられたことを特徴とするものである。

本発明は、高強度のアルミ合金等を使用した旅客機等の飛行機を解体するに好適な飛行機解体用剪断機及び飛行機解体用作業車を得ることができるという効果がある。

本発明の飛行機解体用剪断機を備えた飛行機用解体作業車の一実施例の構成を示す説明図である。 図１に示した飛行機解体用剪断機の構成を示す説明図である。 図２に示した飛行機解体用剪断機の第１ジョー部の先端刃の拡大図及び側面図である。 図２の第２ジョー部の先端刃受け刃の平面図である。 図２に示した飛行機解体用剪断機の要部の剪断動作を示す説明図である。

本発明においては、開放位置と閉鎖位置の間で相対的に回動して装備された剪断刃で剪断対象物を剪断する第１ジョー部及び第２ジョー部と、第１ジョー部及び／又は第２ジョー部を回動する油圧駆動システムとを備えた剪断機である。

このような剪断機において、本発明では、第１ジョー部の剪断刃として、この第１ジョー部の厚さと同じ最大幅を有し、剪断対象物に対して切っ先が侵入する先端刃と、この先端刃の侵入方向に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部の両面に各々配置された一対の第１剪断刃と、この第１剪断刃取付部に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部の両面に各々配置された一対の第２剪断刃とを備える。

更に、第２ジョー部の剪断刃として、第１ジョー部との相対移動の際に先端刃と一対の第１剪断刃との全部及び一対の第２剪断刃の各々の一部を通過可能に受け入れる溝部と、通過する先端刃の外周面を囲むように前記第１剪断刃が通過する以外の領域の前記溝部の内壁面に配された先端刃受け刃と、第１剪断刃の両外周面が通過する領域の前記溝部の内壁面に沿って各々配置された一対の第１剪断刃受け刃と、第２剪断刃の両外周面が通過する領域の前記溝部の内壁面に沿って各々配置された一対の第２剪断刃受け刃とを備える。

この第１ジョー部と第２ジョー部によって、剪断開始時に第１ジョー部の先端刃の切っ先が剪断対象物に当接し、油圧駆動システムの圧力をこの切っ先に集中させることができるため、高強度のアルミ合金等を使用した旅客機等の飛行機を解体することも容易に行うことができる。即ち、第１ジョー部の先端刃の切っ先のみが飛行機の高強度のアルミ合金に当接することにより、油圧の圧力を集中して与えることにより、穿設孔が形成される。形成された穿設孔に続いて第１剪断刃と第１剪断刃受け刃とによって良好に剪断されることができる。

尚、第１ジョー部の先端刃の切っ先は、剪断対象物に対して略垂直方向に押圧されることにより、切っ先が押圧箇所から外れることがなく油圧の圧力が良好に押圧箇所に集中して成されることができる。即ち、溶接ではなく、多数のリベットで胴部と羽根部とを結合するリベット結合が行われている飛行機の胴部と主翼等の羽根部との切断においては、第１ジョー部の先端刃の切っ先を切断箇所に押し当て、この切っ先部分に圧力を集中させることにより、切っ先が押圧箇所から外れることがなく、切っ先によって穿設孔が容易に形成され、先端刃の後方の第１剪断刃及び第２剪断刃によって、高強度のアルミ合金が剪断される。

本発明の剪断機の第１ジョー部と第２ジョー部とは、開放位置と閉鎖位置の間で相対的に回動して装備された剪断刃で剪断対象物を剪断するものであればよく、第１ジョー部と第２ジョー部とは各々油圧ピストン・シリンダからなる油圧駆動手段で回動させてもよいし、一方のジョー部のみを１つの油圧駆動手段で回動させてもよい。

しかしながら、剪断対象物に対して、先端刃の切っ先を略垂直方向から押圧させることにより、切っ先が押圧箇所から外れることがなく、油圧駆動手段の押圧力を良好に剪断対象物の押圧箇所に集中させるため、第１ジョー部と第２ジョー部との両方を回動させ、第１ジョー部の先端刃の切っ先に対して、第２ジョー部の開閉角度を調節して、厚みのある剪断対象物であっても、先端刃の切っ先を略垂直方向から押圧されるように調整する方が好ましい。従って、本発明の油圧駆動システムとしては、より好ましくは、第１ジョー部を回動する第１油圧駆動手段と、前記第２ジョー部を回動する第２油圧駆動手段とを各々備える。

本発明の先端刃としては、第１ジョー部の剪断刃として、第１ジョー部の厚さと同じ最大幅を有し、剪断対象物に対して切っ先が侵入するものであればよく、好ましい態様としては、本発明の先端刃の切っ先としては、第１ジョー部の厚さよりも小さい刃幅を有し、尚且つ、剪断対象物に対して当接可能な小口面を備える。対向する先端受け刃としては、小口面の外辺に対向する幅受け刃と、先端刃の両側壁に各々対向する一対の両側受け刃とを備える。これにより、第１ジョー部の厚さよりも小さい幅の小口面と幅受け刃とに油圧駆動システムの押圧力が良好に剪断応力が発生し、高強度のアルミ合金の剪断対象物でも容易に先端刃の切っ先が侵入し、穿設孔が形成される。

尚、本発明の剪断刃の互いに対向する刃の開き角度であるシャー角は、直刃においては、片側の刃物（通常は、可動側の刃物）に角度をつけることで、切断に必要な力を減少し、一方向から連続して切り進むことできれいな切り口を得るようになる。シャー角を大きくすると「最大せん断力」が小さくなり、シャー（切断機）のパワーも小さくできるが、シャー角が大きくなるにつれて、 切断時の曲りやねじれが大きくなったり、板の寸法が切りはじめと切り終わり側で異なってくる等、せん断製品の品質・品位が低下する。

更に、本発明の剪断刃の対向する刃のすきま（クリアランス）の大きさによって、切り口の良否や必要なせん断力、側方力などが変化する。せん断機では、切断する板厚やいくらかの鋼種分類でクリアランス値の標準値を示している場合も多いが、被切断材の機械的性質の違いや機械精度、板押さえ力などに切り口の性状（良否）が変わるために、最適なクリアランスを選定する。例えば、２０ｍｍ板厚に対してその厚さの２０％のクリアランスを取る。

本発明の飛行機用解体作業車は、飛行機解体用剪断機を自走車両に旋回可能及び伏仰可能に搭載された油圧作動ブームの先端に取付けられる。

図１は本発明の飛行機解体用剪断機を備えた飛行機用解体作業車の一実施例の構成を示す説明図である。図２は図１に示した飛行機解体用剪断機の構成を示す説明図である。図３は図２に示した飛行機解体用剪断機の第１ジョー部の先端刃の拡大図及び側面図である。図４は図２の第２ジョー部の先端刃受け刃の平面図である。図５は図２に示した飛行機解体用剪断機の要部の剪断動作を示す説明図である。

図１に示す通り、本実施例の飛行機用解体作業車１０は、自走車両１１と、この自走車両１１に旋回可能、伏仰可能に搭載された油圧作動ブーム１４の先端に取り付けられた解体用剪断機２０とからなる。より詳しくは、自走車両１１にはエンジン出力又は外部電源から供給される電力で駆動される旋回ステージ１２が搭載されている。

ステージ１２上には、走行時に前向きとなるように運転キャビン１３が前部左側に設けられており、また、中央部には油圧作動ブーム１４が起伏シリンダ１５で起伏可能に枢支されており、ブーム１４は先端に油圧ピストン・シリンダからなる油圧駆動手段１６で伏仰可能に枢支された解体用剪断機２０を有している。また、このステージ１２の後方には油圧発生装置１７が搭載されている。尚、このブーム１４は車両１１をトレーラトラックなどによって搬送する際には所定の角度に伏仰され、折りたたまれる。

図２に示す通り、解体用剪断機２０は、回動手段によって回動するフレーム台を備えたフレーム装置２１上で図示しない自在に保持される。フレーム装置２１は支点２２によって油圧作動ブーム１４へ傾斜可能に取付けられている。フレーム装置２１は運転キャビン１３の操縦によって回動手段及び油圧駆動手段１６を駆動して様々な角度に回動及び伏仰される。

解体用剪断機２０は、フレーム装置２１のフレーム台上に設置された２つのパネルを備えた本体部２３と、本体部２３の２つのパネルの間に配された開放位置と閉鎖位置の間で相対的に支点２４を中心として回動される第１ジョー部２５と第２ジョー部２６と、第１ジョー部２５を支点２４を中心にして回動させる第１油圧駆動手段２７と、第２ジョー部２６を支点２４を中心にして回動させる第２油圧駆動手段２８とを備える。

第１ジョー部２５は、支点２４より前方の剪断刃として、剪断対象物に対して切っ先が侵入する先端刃３１と、先端刃３１の侵入方向に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部２５の両面に各々配置された一対の第１剪断刃３２と、第１剪断刃取付部に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部２５の両面に各々配置された一対の第２剪断刃３３とを備える。

第２ジョー部２６も、支点２４より前方の剪断刃として、第１ジョー部２５との相対移動の際に先端刃３１と一対の第１剪断刃３２との全部及び一対の第２剪断刃３３の各々の一部が通過する先端刃３１の外周面を囲むように配された溝部３４と、先端刃３１が通過する外周囲を囲み第１剪断刃領域が通過する以外の領域の溝部３４の内壁面に沿って配された先端刃受け刃３５と、第１剪断刃３２の各々が通過する領域の溝部３４の内壁面に沿って各々配置された一対の第１剪断刃受け刃３６と、第２剪断刃３３の各々が通過する領域の溝部３４の内壁面に沿って各々配置された一対の第２剪断刃受け刃３７とを備える。

より詳しくは、図２の第１ジョー部２５の先端部は、第１ジョー部２５の先端部に着脱可能に取付けられ、図３及び図４に示す通り、先端刃３１の切っ先は第１ジョー部２５の厚さよりも小さい刃幅を有し、剪断対象物に対して当接可能な小口面３１ａを備える。第２ジョー部２６の先端受け刃３５は、図４に示す通り、一点鎖線で示した先端刃３１の小口面３１ａの外辺に対向する幅受け刃３５ａと、先端刃３１の両側壁に各々対向する一対の両側受け刃３５ｂとを備える。

第１ジョー部２５及び第２ジョー部２６の動きとしては、即ち、例えば小さな翼状の剪断対象物５０を裁断する場合を説明する。図５のａ図に示す通り、開放状態の第１ジョー部２５及び第２ジョー部２６を徐々に閉塞させていく。この場合、第１ジョー部２５の先端刃３１の切っ先の小口面３１ａが剪断対象物５０に対して、略垂直方向に押圧するように第１ジョー部２５と第２ジョー部２６とを調整する（ａ図）。

図５のｂ図に示す通り、ａ図に示した状態から第１油圧駆動手段２７及び第２油圧駆動手段２８とを駆動して、小口面３１ａを剪断対象物５０に侵入させるように押圧する。即ち、図３に示す通り、第１ジョー部２５の厚さよりも小さい幅を有し、剪断対象物に対して当接可能な小口面３１ａを有する先端刃３１は略垂直方向から剪断対象物５０に当接して第１ジョー部２５及び第２ジョー部２６を各々の油圧駆動手段２７，２８で回動するため、押圧力が良好に剪断応力が発生し、高強度のアルミ合金の剪断対象物でも容易に先端刃の切っ先が侵入し、穿設孔が形成される。

また、先端刃３１の侵入に伴って、穿設孔が徐々に広くなり、先端刃受け刃３５の両側受け刃３５ｂで剪断されつつ、図５のｂ図からｃ図に示す通り、支点２４側の第１剪断刃３２と第１剪断刃受け刃３６との剪断によって貫通孔が切り開かれ、図５のｄ図に示す通り、第２剪断刃３３と第２剪断刃受け刃３７との剪断によって剪断対象物５０が剪断される。

１０ …飛行機用解体作業車、
１１ …自走車両、
１２ …旋回ステージ、
１３ …運転キャビン、
１４ …油圧作動ブーム、
１５ …起伏シリンダ、
１６ …油圧駆動手段、
１７ …油圧発生装置、
２０ …解体用剪断機、
２１ …フレーム装置、
２２ …支点、
２３ …本体部、
２４ …支点、
２５ …第１ジョー部、
２６ …第２ジョー部、
２７ …第１油圧駆動手段、
２８ …第２油圧駆動手段、
３１ …先端刃、
３１ａ…小口面、
３２ …第１剪断刃、
３３ …第２剪断刃、
３４ …溝部、
３５ …先端刃受け刃、
３５ａ…幅受け刃、
３５ｂ…両側受け刃、
３６ …第１剪断刃受け刃、
３７ …第２剪断刃受け刃、
５０ …剪断対象物、

Claims (3)

1. 開放位置と閉鎖位置の間で相対的に回動して装備された剪断刃で剪断対象物を剪断する第１ジョー部及び第２ジョー部と、
   前記第１ジョー部及び／又は前記第２ジョー部を回動する油圧駆動手段とを備えた剪断機であって、
   前記第１ジョー部の剪断刃として、
   この第１ジョー部の厚さと同じ最大幅を有し、剪断対象物に対して切っ先が侵入する先端刃と、
   この先端刃の侵入方向に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部の両面に各々配置された一対の第１剪断刃と、
   この第１剪断刃取付部に対して鈍角状に曲折して第１ジョー部の両面に各々配置された一対の第２剪断刃とを備え、
   前記第２ジョー部の剪断刃として、
   前記第１ジョー部との相対移動の際に先端刃と一対の第１剪断刃との全部及び一対の第２剪断刃の各々の一部を通過可能に受け入れる溝部と、
   前記通過する先端刃の外周面を囲むように前記第１剪断刃が通過する以外の領域の前記溝部の内壁面に配された先端刃受け刃と、
   前記第１剪断刃の両外周面が通過する領域の前記溝部の内壁面に沿って各々配置された一対の第１剪断刃受け刃と、
   前記第２剪断刃の両外周面が通過する領域の前記溝部の内壁面に沿って各々配置された一対の第２剪断刃受け刃とを備え、
   前記先端刃の切っ先が、第１ジョー部の厚さよりも小さい刃幅を有し、前記剪断対象物に対して当接可能な小口面を備え、
   前記先端受け刃が、前記小口面の外辺に対向する幅受け刃と、前記先端刃の両側壁に各々対向する一対の両側受け刃とを備えたものであることを特徴とする飛行機解体用剪断機。
2. 前記油圧駆動システムが、第１ジョー部を回動する第１油圧駆動手段と、前記第２ジョー部を回動する第２油圧駆動手段とを各々備えたことを特徴とする請求項１に記載の飛行機解体用剪断機。
3. 請求項１又は２に記載の飛行機解体用剪断機を自走車両に旋回可能及び伏仰可能に搭載された油圧作動ブームの先端に取付けられたことを特徴とする飛行機解体用作業車。
   

Images